При гетеротрофном типе питания в качестве источника углерода и источника энергии организмы используют готовые органические соединения. Таким образом, световая и темновая стадии фотосинтеза разделены в пространстве и во времени. В качестве источника углерода живые организмы используют: углекислый газ (авто-) или органические вещества (гетеро-). Именно в ходе темновой фазы происходит выделение кислорода и синтез глюкозы.
Фотосинтез – создание органических веществ. Фотосинтез протекает в хлоропластах. Роль света в фотосинтезе. Доказать, что зеленое растение только на свету образует органические вещества, можно простым опытом. Затем для обесцвечивания листа его кипятят в спирте (при этом разрушается хлорофилл и зеленая окраска исчезает). В общих чертах фотосинтез состоит из двух этапов. Активированный хлорофилл разлагает (разрушает) молекулу воды. При этом освобождается водород, а кислород виделяется в воздух.
Так как участие энергии солнечного свата является обязательнейшим условием, то этот этап фотосинтеза называют световым. Использование продуктов фотосинтеза растением. Весь сложный поэтапный процесс фотосинтеза идет в хлоропластах бесперебойно, пока зеленые листья получают солнечную энергию. Зеленые растения – автотрофы. Они питаются готовыми органическими веществами, созданными автотрофами – зелеными растениями.
Некоторые газы промышленного происхождения, особенно сернистый газ, даже в малых дозах повреждают листья растений. Выделенный в процессе фотосинтеза кислород используется всеми живыми существами для дыхания. Почему лист называют органом воздушного питания у зеленых растений?
Растения — уникальные организмы! Они способны образовывать на свету из углекислого газа и воды органическое вещество — глюкозу. Этот удивительные процесс называется фотосинтез. Способность к фотосинтезу — важнейшее свойство зелёных растений! Вы уже знаете, что для нормального роста и развития растениям необходима вода, минеральные и органические вещества.
Фотосинтез и урожай
История открытия удивительного и такого жизненного важного явления, как фотосинтез уходит корнями глубоко в прошлое. Ян Ингенхауз в 1779 году установил тот факт, что только зеленые части растений способны выделять кислород. Через три года швейцарский ученый Жан Сенебье доказал, что углекислый газ, под воздействием солнечных лучей, разлагается в зеленых органоидах растений.
Для чего нужен фотосинтез растениям?
Эпохальное открытие в 1864 году совершил немецкий ботаник Юлиус Сакс. Ему удалось доказать, что объем потребляемого углекислого газа и выделяемого кислорода происходит в пропорции1:1. Заглавная роль в этом процессе принадлежит фотосинтетическим сегментам.
С4-путь фотосинтеза
Именно в ней происходит образование органических веществ. Многие резонно зададут вопрос: чем дышат люди, живущие в городе, где не то что дерева, и травинки днем с огнем не сыщешь.
Две стадии фотосинтеза
Говоря языком цифр, и растения, и водоросли ежегодно выделяют в атмосферу 145 млрд. тонн (!) кислорода! Дело в том, что и водоросли, и растения ежегодно образуют более 100 млрд. органических веществ (!), которые составляют основу их жизнедеятельности.
Однако ни растения, ни водоросли не могли бы так активно производить кислород и углеводы, не будь у них удивительного зеленого пигмента – хлорофилла. Главное отличие клеток растения от клеток иных живых организмов – это наличие хлорофилла. Говоря простым языком, фотосинтез представляет собой процесс, при котором поглощенные растением вода и углекислый газ на свету при помощи хлорофилла образуют сахар и кислород. Таким образом, неорганические вещества удивительным образом превращаются в органические.
Световая фаза фотосинтеза
На молекулу хлорофилла попадает свет, который затем поглощается зеленым пигментом и приводит его в возбужденное состояние. Это органическое вещество, которое играет роль универсального аккумулятора энергии в биологических системах. Дыхание растений – это процесс, противоположный фотосинтезу.
Говоря простым языком, урожай – это разница между фотосинтезом и дыханием. Ассимиляция, или пластический обмен, — это совокупность всех процессов биосинтеза, протекающих в живых организмах. Ассимиляция всегда сопровождается поглощением энергии, источником которой могут являться молекулы АТФ (например, в ходе биосинтеза белка) или солнечный свет (в случае фотосинтеза). Например, эвглена зеленая на свету ведет себя как автотроф, самостоятельно синтезируя органические вещества, а в темноте — как гетеротроф (питается готовыми органическими соединениями).
Электронтранспортная цепь фотосинтеза и ее структурно-функциональная организация
При этом источником углерода является углекислый газ. К организмам, использующим энергию солнечного света, относятся растения, цианобактерии и некоторые бактерии. Все они объединены в группу фотосинтетиков.
Источником кислорода являются молекулы Н2О, в связи с чем описанный процесс называют еще фотолизом воды (разложением воды под действием света). Однако в ходе эволюции живые организмы быстро научились использовать его для дыхания, т. е. для более полного окисления органических веществ. Основным процессом, обеспечивающим появление на Земле органических веществ, является фотосинтез.
Фотосинтез играет ведущую роль в биосферных процессах, приводя в глобальных масштабах к образованию органического вещества из неорганического. Фотосинтезирующие организмы, используя солнечную энергию в реакциях фотосинтеза, осуществляют связь жизни на Земле со Вселенной и определяют в конечном итоге всю ее сложность и разнообразие.
Глава 3.Организм. §3.3-Пластический обмен . Фотосинтез
Самый примитивный тип фотосинтеза осуществляют галобактерии, живущие в средах с высоким (до30%) содержанием хлорида натрия. Простейшими организмами, способными осуществлять фотосинтез, являются также пурпурные и зеленые серобактерии, а также несерные пурпурные бактерии. У растений реакции фотосинтеза осуществляются в специализированной органелле клетки – хлоропласте.
В процессе воздушного питания растения поглощают неорганические вещества и с помощью энергии света и хлорофилла образуют органические вещества. Образовавшиеся в ходе фотосинтеза органические соединения используются клетками растения в качестве питательных веществ.